реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V  < 1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Измерение частоты на МК, Сигнал 5-10 кГц, разрешение 10-3 Гц - реально?
krdmitry
сообщение Oct 24 2015, 11:06
Сообщение #16


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 160
Регистрация: 24-11-05
Из: СПб
Пользователь №: 11 354



Цитата(blackfin @ Oct 23 2015, 06:59) *
ТС хочет измерять частоту с абсолютной точностью: 10-3 Гц, (лучше 10-4 Гц),
что соответствует относительной точности: 10-3[Гц]/10[КГц] = 10-7 == 0,1 ppm, (лучше 0,01 ppm).
Это предполагает, что "нестабильность тактового генератора" должна быть, соответственно, не хуже: 0,1 ppm, (лучше 0,01 ppm)..


Внимательно посмотрите исходный пост: не с абсолютной точностью, а с разрешением.



Цитата(iDiode @ Oct 23 2015, 03:25) *
Ваш проект коммерческий? Есть одно симпатичное решение, пылится без дела


Расскажите в двух словах, что за решение?
Лучше в личку.

Цитата(blackfin @ Oct 23 2015, 16:49) *
Встречный вопрос: сможете указать значение для "кратковременной стабильности частоты" обычных ширпотребовских кварцевых генераторов?

Для OCXO, я знаю, производители такие цифры (для short term stability, aka Allan deviation) обычно указывают, но как быть с дешевыми TCXO?

Или, как обычно, предлагаете положиться на русское "авось" и сослаться на гиганский опыт разработчика?

И будет ли ТС каждый раз ждать прогрева своего устройства в течение 30 минут после его включения?


Для TCXO условно общепринятыми значениями считаются 10-10 для short-term stability. Оно, конечно, нигде официально не указывается...
Видел то ли у KDS, то ли у NDK, уже не помню.

Цитата(mcheb @ Oct 23 2015, 17:17) *
Для погрешности измерения частоты 10^-3 Герц сигнал необходимо измерять 1/10^-3 Герц == 10^3 секунд со всеми вытекающими последствиями


Поясните плз, исходя из каких предпосылок необходимо такое большое время накопления?

Цитата(iDiode @ Oct 24 2015, 02:00) *
Предлагаю вам, blackfin, и вам, mcheb, еще раз прочесть пост автора темы, свои реплики; сделать выводы самостоятельно. Возможное решение можно посмотреть тут:
http://www.ti.com/lsds/ti/data-converters/...aramCriteria=no


Мы уже попробовали LDC1612, для данной задачи не подходит. В теории - красиво, но в реальности шумы заметно больше ожидаемых. Нужного разрешения с этой микросхемой добиться не получилось.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Oct 24 2015, 11:59
Сообщение #17


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(krdmitry @ Oct 24 2015, 14:06) *
Расскажите в двух словах, что за решение?

Вот тут почитайте: измерение параметров (комплексной) синусоиды..

Возможно, это то, что вы ищете..
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mcheb
сообщение Oct 24 2015, 13:14
Сообщение #18


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 326
Регистрация: 30-05-06
Пользователь №: 17 602



Цитата(krdmitry @ Oct 24 2015, 14:06) *
Внимательно посмотрите исходный пост: не с абсолютной точностью, а с разрешением.

Абсолютная точность есть - 0 Герц
Go to the top of the page
 
+Quote Post
krdmitry
сообщение Oct 24 2015, 16:32
Сообщение #19


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 160
Регистрация: 24-11-05
Из: СПб
Пользователь №: 11 354



Господа, спасибо за ссылки. Не разбираюсь в ЦОС, попробую найти готовый алгоритм под задачу.
Подскажите, с помощью БПФ реально ли реализовать требование по точности в 10-3 ... 10-4 Гц, при частоте сигнала 8 +- 2 кГц?
Какие при этом предъявляются требования к АЦП? Какую разрядность / частоту сэмлирования надо обеспечить?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
iDiode
сообщение Oct 26 2015, 02:11
Сообщение #20


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 50
Регистрация: 9-07-10
Пользователь №: 58 360



Цитата(krdmitry @ Oct 24 2015, 15:06) *
Мы уже попробовали LDC1612, для данной задачи не подходит. В теории - красиво, но в реальности шумы заметно больше ожидаемых. Нужного разрешения с этой микросхемой добиться не получилось.

Думаю, ваш отрицательный опыт в применении этого чипа был бы весьма полезен здешнему сообществу. Не могли бы вы сообщить больше деталей? Какие возникли проблемы?

Сообщение отредактировал iDiode - Oct 26 2015, 02:11
Go to the top of the page
 
+Quote Post
controller_m30
сообщение Oct 26 2015, 08:54
Сообщение #21


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 356
Регистрация: 24-02-09
Пользователь №: 45 309



Может использовать преобразователь "частота-напряжение"? Например LM331.
А уже это напряжение мерить хоть АЦП контроллера, хоть каким-нить сигма-дельта 24 бита.
TI хвалятся, что можно достичь нелинейности всего 0.01% на 10кHz.

Сообщение отредактировал controller_m30 - Oct 26 2015, 10:11
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
krdmitry
сообщение Oct 26 2015, 12:47
Сообщение #22


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 160
Регистрация: 24-11-05
Из: СПб
Пользователь №: 11 354



Цитата(controller_m30 @ Oct 26 2015, 11:54) *
Может использовать преобразователь "частота-напряжение"? Например LM331.
А уже это напряжение мерить хоть АЦП контроллера, хоть каким-нить сигма-дельта 24 бита.
TI хвалятся, что можно достичь нелинейности всего 0.01% на 10кHz.


Предполагал и такой вариант, но зачем тут двойное преобразование?


2All: Подскажите схему стабильного LC генератора на ОУ плиз!
Собрал на макетке по схеме Колпитца (Colpits), почему-то выдает не совсем синус, и частота заметно скачет от напряжения питания.

Сообщение отредактировал krdmitry - Oct 26 2015, 12:47
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Major
сообщение Oct 27 2015, 07:57
Сообщение #23


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 618
Регистрация: 7-12-04
Из: Новосибирск
Пользователь №: 1 375



Частоту сигнала с базой более 100 (сто полных периодов) можно измерить с разрешением 0.01%-0.001% (при SNR=5 и более).
Для 8кГц это даст 0.8Гц-0.08ГЦ.
На малых базах около 10, получается 0.1%. На базах менее 1 точность от 1% до 100% (-20..+100% на базе 0.01).

Если SNR очень хороший (1000 и более), можно попоробовать вытащить еще точнее (есть класс алгоритмов).
Важна еще стационарность, если есть перестройка частоты во время наблюдения, шансов почти нет.

Нужен образец сигнала, для оценки, лучше два разнесенных по частоте на 0.01-0.001Гц.
Сигнал можно получить с помощью DDS на хорошем TCXO.
Если все окажется легко и известно (по существующим публикациям), подскажу алгоритм.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение Oct 27 2015, 14:18
Сообщение #24


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



Цитата(krdmitry @ Oct 26 2015, 15:47) *
2All: Подскажите схему стабильного LC генератора на ОУ плиз!
Собрал на макетке по схеме Колпитца (Colpits), почему-то выдает не совсем синус, и частота заметно скачет от напряжения питания.

Попробуйте тот вариант на компараторе, который используется в самодельных "генераторных" LC-метрах - сам по себе генератор исключительно надежный, сохраняет работоспособность при изменении номиналов L/C до четырех порядков, выход компаратора сразу на вход счета/захвата и ничего лишнего не потребуется. требуемые (для начала) ~1E-7 разрешения можно получить и за секунду измерения (с опорником от 10 MHz) и о стабильности опорника (TCXO, впрочем, не повредит по-любому, и на популярные частоты такие опорники доступны и дешевы) надо думать уже после того, как будет оценена стабильность генератора. А тут, IMHO, все в первую очередь зависеть от внешнего воздействия на контурный индуктор (понятное дело, от температуры будет ползти, от положения звезд на небе, но, подозреваю, найдутся и куда более весомые факторы). Начните с простого, наберите хоть какую-то статистику...

Ах, да - индуктивность датчика (примерно) ?
Принципиально важно именно измерение на частотах порядка 8 kHz ?
И именно резонансным методом ?

Сообщение отредактировал rx3apf - Oct 27 2015, 14:21
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Oct 27 2015, 14:44
Сообщение #25


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(krdmitry @ Oct 26 2015, 16:47) *
2All: Подскажите схему стабильного LC генератора на ОУ плиз!

Если бы так просто было сделать на обычных LC стабильный генератор с ошибкой по частоте в 20 ppm,
производители кварцевых генераторов уже давно бы обанкротились.. biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
krdmitry
сообщение Oct 27 2015, 17:52
Сообщение #26


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 160
Регистрация: 24-11-05
Из: СПб
Пользователь №: 11 354



Цитата(iDiode @ Oct 26 2015, 05:11) *
Думаю, ваш отрицательный опыт в применении этого чипа был бы весьма полезен здешнему сообществу. Не могли бы вы сообщить больше деталей? Какие возникли проблемы?


Проблем с LDC особенно никаких не было, "завелась" сразу же. Потребовалось только выставить ток накачки контура, чтобы не перегружался.
Однако, шумы оказались заведомо выше ожидаемых.
Тем, кто планирует использовать LDC в своем проекте: смотрите внимательно даташит в разделе Application Information. В частности по требованию к установке периода накопления (RCOUNT), а также по времени измерения. Для наших частот время измерения при максимальном разрешении получилось около 20 сек, что явно находится за гранью разумного.


Цитата(rx3apf @ Oct 27 2015, 17:18) *
Попробуйте тот вариант на компараторе, который используется в самодельных "генераторных" LC-метрах - сам по себе генератор исключительно надежный, сохраняет работоспособность при изменении номиналов L/C до четырех порядков, выход компаратора сразу на вход счета/захвата и ничего лишнего не потребуется. требуемые (для начала) ~1E-7 разрешения можно получить и за секунду измерения (с опорником от 10 MHz) и о стабильности опорника (TCXO, впрочем, не повредит по-любому, и на популярные частоты такие опорники доступны и дешевы) надо думать уже после того, как будет оценена стабильность генератора. А тут, IMHO, все в первую очередь зависеть от внешнего воздействия на контурный индуктор (понятное дело, от температуры будет ползти, от положения звезд на небе, но, подозреваю, найдутся и куда более весомые факторы). Начните с простого, наберите хоть какую-то статистику...


Спасибо за совет.
Если правильно понял, рекомендуется схема вроде этой: http://coolref.ru/files/1/d1e7dc7708ad2c65...ml_files/66.png ?

Цитата(rx3apf @ Oct 27 2015, 17:18) *
Ах, да - индуктивность датчика (примерно) ?
Принципиально важно именно измерение на частотах порядка 8 kHz ?
И именно резонансным методом ?


Индуктивность датчика - вопрос обсуждаемый. Сейчас на примете - 100 мГн, конечно, если есть возможность - лучше сделать поменьше.
Да, важно измерение на частотах порядка 5-10 кГц. Резонансным методом - да, крайне желательно, из соображений минимизации гармоник.



Цитата(blackfin @ Oct 27 2015, 17:44) *
Если бы так просто было сделать на обычных LC стабильный генератор с ошибкой по частоте в 20 ppm,
производители кварцевых генераторов уже давно бы обанкротились.. biggrin.gif


Да, разумеется.
Кстати, как-то нашлись м/сх интегрированных высокочастотных LC-генераторов с точностью порядка 100 ppm, допускающие подстройку напряжением. Насколько понял, выходят дешевле, чем кварцевый генератор.

В данной схеме идет речь только о высокой кратковременной стабильности генератора и низких шумах в пределах 1 сек .. 1 минуты.
Насколько понимаю, в диапазоне выше 10 Гц плотность шума может быть больше, т.к. используется измерение периода с накоплением от 1 сек.
Уход частоты на 0.001 Гц в течение более чем 1 мин также не скажется отрицательно на результате.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение Oct 27 2015, 18:00
Сообщение #27


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



Цитата(krdmitry @ Oct 27 2015, 20:52) *
Если правильно понял, рекомендуется схема вроде этой: http://coolref.ru/files/1/d1e7dc7708ad2c65...ml_files/66.png ?

Да, в упрощенном виде это она самая.
Цитата
Индуктивность датчика - вопрос обсуждаемый. Сейчас на примете - 100 мГн, конечно, если есть возможность - лучше сделать поменьше.
Да, важно измерение на частотах порядка 5-10 кГц.

Это я к тому, что есть интересная работа на тему прецизионного измерения малых индуктивностей (авторы Vojko Matko и Karel Jezernik), но там другие порядки индуктивностей и частот...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Oct 27 2015, 18:50
Сообщение #28


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(krdmitry @ Oct 27 2015, 20:52) *
В данной схеме идет речь только о высокой кратковременной стабильности генератора и низких шумах в пределах 1 сек .. 1 минуты.
Насколько понимаю, в диапазоне выше 10 Гц плотность шума может быть больше, т.к. используется измерение периода с накоплением от 1 сек.
Уход частоты на 0.001 Гц в течение более чем 1 мин также не скажется отрицательно на результате.

Цитата(ledum @ Oct 12 2014, 10:25) *
В трехточке нагруженная добротность порядка 20-40% от ненагруженной. Далее, по формуле Leeson расчитываете фазовый шум (а еще лучше меряете на чем-нибудь типа E5052) и по формулам 3.3-3.6 http://cdn.rohde-schwarz.com/pws/dl_downlo...69/1EF69_E3.pdf прикидываете осреднённую нестабильность за любой удобоваримый интервал времени.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
krdmitry
сообщение Oct 27 2015, 20:48
Сообщение #29


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 160
Регистрация: 24-11-05
Из: СПб
Пользователь №: 11 354



Цитата(rx3apf @ Oct 27 2015, 21:00) *
Да, в упрощенном виде это она самая.

Это я к тому, что есть интересная работа на тему прецизионного измерения малых индуктивностей (авторы Vojko Matko и Karel Jezernik), но там другие порядки индуктивностей и частот...


Нет ли у Вас более полного варианта и правила расчета резистора в обратной связи?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение Oct 27 2015, 21:44
Сообщение #30


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



Сошлюсь на оригинальную схему с www.aade.com - http://www.aade.com/manuals/lcm2b%20kit.pdf

[offtopic ON]
Гениальная в своей простоте конструкция. Уж сколько народу ее повторяло, копировало и усовершенствовала. К сожалению, автор недавно умер. RIP.
[offtopic OFF]
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V  < 1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 20:13
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01536 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016